JPH01167471A - Overcurrent protector for vibration cooler - Google Patents
Overcurrent protector for vibration coolerInfo
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Abstract
Description
本発明は、振動型コンプレッサを使用した冷却装置の過
電流保護回路に関するものである。The present invention relates to an overcurrent protection circuit for a cooling device using a vibratory compressor.
自動車に搭載される冷蔵庫のように小型化を要求される
冷却装置には、振動型コンプレッサが用いられる。
第２図に振動型コンプレッサを用いた冷却装置の概略を
示す。第２図において、Ａは駆動コイル、Ｂはピストン
、Ｃはシリンダ、Ｄは振動型コンプレッサ、Ｅ、Ｆは温
度検出器、Ｇはドライブ信号発生回路、Ｈはエバポレー
タ、Ｊは放熱器、Ｋは減圧弁である。
振動型コンプレッサＤでは、コイルＡに交流が供給され
るとピストンＢがシリンダＣ内で往復動する。振動型コ
ンプレッサＤの吸入側と吐出側に配設した温度検出器Ｅ
、Ｆの信号はドライブ信号発生回路Ｇに入れられ、ドラ
イブ信号発生回路Ｇは機械系が共振状態となるようドラ
イブ信号発生回路Ｇによりスイッチング素子Ｐ（第３図
に示す））をオンオフ制御する。
第３図にこのような振動型冷却装置における従来の過電
流保護回路を示す。１は過電流保護回路であり、電源端
子Ｘ、Ｙに接続した負荷電流検出素子りからの信号と基
準電圧Ｖ、とを比較器２で比較し、負荷電流が基準値を
超えた時、ゲー）Ｎを閉じてドライブ信号発生回路Ｇか
らの信号がスイッチング素子Ｐに入るのを阻止するよう
にしている（特開昭６２−１０３４９２号公報）。なお
、Ｕはインバータである。
このような過電流保護方式によれば、ヒユーズやサーキ
ットブレーカを用いた場合に比較して過電流保護動作が
迅速であるばかりでなく、ヒユーズの交換作業やブレー
カの再セント作業が不要となってメンテナンスを簡素化
することができる。Vibratory compressors are used in cooling devices that are required to be downsized, such as refrigerators installed in automobiles. Figure 2 shows an outline of a cooling system using a vibrating compressor. In Figure 2, A is a drive coil, B is a piston, C is a cylinder, D is a vibration compressor, E and F are temperature detectors, G is a drive signal generation circuit, H is an evaporator, J is a radiator, and K is a radiator. It is a pressure reducing valve. In the vibratory compressor D, when alternating current is supplied to the coil A, the piston B reciprocates within the cylinder C. Temperature detector E installed on the suction side and discharge side of the vibrating compressor D
, F are input to the drive signal generation circuit G, which controls the switching element P (shown in FIG. 3) to turn on and off so that the mechanical system is in a resonant state. FIG. 3 shows a conventional overcurrent protection circuit in such a vibration type cooling device. Reference numeral 1 is an overcurrent protection circuit, in which comparator 2 compares the signal from the load current detection element connected to power supply terminals X and Y with reference voltage V, and when the load current exceeds the reference value, ) N is closed to prevent the signal from the drive signal generating circuit G from entering the switching element P (Japanese Patent Application Laid-Open No. 103492/1982). Note that U is an inverter. This type of overcurrent protection method not only provides faster overcurrent protection than when using fuses or circuit breakers, but also eliminates the need to replace fuses or re-energize breakers. Maintenance can be simplified.
【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
前記した従来の技術には、次のような問題点があった。
振動型コンプレッサにおいてはシリンダとピストンの摺
動を前提とする構造により一過性の起動失敗を生ずるこ
とがあるが、この起動失敗時における過電流の大きさと
起動時における突入電流の大きさとの差は小さい。その
ため、起動失敗時の過電流から保護しようとして過電流
保護回路の基準値をセントしておくと、起動電流が流れ
た時にも過電流保護回路が作動してしまい、起動が不可
能になる。また起動が可能となるよう前記基準値を設定
すると、今度は起動失敗状態になっても過電流保護回路
が作動するには至らず、振動型冷却装置の破損を招くと
いう問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、起動を害することなく起
動失敗時の過電流から保護すると共に、起動失敗で電流
を遮断しても間歇的に再起動を行わせ、そのまま自動的
に運転を継続するようにした過電流保護回路を提供する
ことにある。[Problem that the invention is trying to solve] However,
The conventional technology described above has the following problems. In vibrating compressors, temporary startup failures may occur due to the structure that assumes sliding between the cylinder and piston, but the difference between the magnitude of the overcurrent at the time of this startup failure and the magnitude of the inrush current at startup. is small. Therefore, if the reference value of the overcurrent protection circuit is set to protect against overcurrent when startup fails, the overcurrent protection circuit will be activated even when the startup current flows, making startup impossible. Furthermore, if the reference value is set so that startup is possible, even if startup fails, the overcurrent protection circuit will not operate, resulting in damage to the vibration type cooling device. The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to protect against overcurrent when starting fails without impairing starting, and to protect against overcurrent when starting fails, even if current is cut off due to starting failure. To provide an overcurrent protection circuit that restarts intermittently and automatically continues operation.
前記問題点を解決するため、本発明の振動型冷却装置の
過電流保護回路では、負荷電流検出手段と、第１の入力
端子の信号が第２の入力端子の信号より大になった時振
動型コンプレッサへの駆動電力を遮断する信号を出力す
る比較手段と、前記負荷電流検出手段と前記第１の入力
端子との間に接続された第１の時定数回路と、第２の入
力端子へ人力される基準電圧と、起動してから定常運転
に移るまでの時間だけ前記基準電圧を引き上げる手段と
、前記第１の入力端子と出力端子との間に接続され前記
第１の時定数回路の時定数より大なる時定数をもつ第２
の時定数回路とを備え、起動時には基準電圧を一定時間
引き上げて起動電流による駆動電力の遮断を防止し、起
動失敗時には負荷電流が基準値を超えた時点で駆動電力
を遮断して装置の保護を図る一方、第２の時定数回路に
より定まる間隔で間歇的に前記遮断を解除して、起動失
敗が一過性のものである時は自動的に定常運転に復帰で
きるようにした。In order to solve the above-mentioned problems, the overcurrent protection circuit of the vibration type cooling device of the present invention includes a load current detection means, and a vibration detection circuit that detects vibration when the signal at the first input terminal becomes larger than the signal at the second input terminal. a first time constant circuit connected between the load current detection means and the first input terminal; and a first time constant circuit connected to the second input terminal. a reference voltage that is input manually; a means for raising the reference voltage for a period of time from startup to steady operation; and a first time constant circuit connected between the first input terminal and the output terminal. the second with a time constant greater than the time constant
At startup, the reference voltage is raised for a certain period of time to prevent the drive power from being cut off due to the startup current, and in the event of a startup failure, the drive power is cut off when the load current exceeds the reference value to protect the equipment. On the other hand, the shutoff is intermittently canceled at intervals determined by the second time constant circuit, so that if the startup failure is temporary, normal operation can be automatically resumed.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
第１図は、本発明の実施例にかかわる振動型冷却装置の
過電流保護回路を示す。第１図において、第３図と同じ
符号のものは第３図と同じものである。そして、３は抵
抗、４はコンデンサ、５は第１の時定数回路、６は基準
電圧設定器、７は抵抗、８はコンデンサ、９は基準電圧
引上回路、１０は第２の時定数回路、１１はコンデンサ
、１２は抵抗、１３．１４はダイオード、１５はコンデ
ンサ、Ｑは起動スイッチ、Ｒは庫内温度検出器である。
過電流保護回路１は、演算増幅器からなる比較回路２の
入力端子２ａには、抵抗３とコンデンサ４からなる第１
の時定数回路５を介して負荷電流検出素子りの信号が入
力される。また入力端子２ｂには基準電圧設定器６から
の基準電圧Ｖ、が入力される。但し、起動スイッチＱお
よび庫内温度検出器Ｒがオンされた時には、基準電圧引
上回路９によって基準電圧の値は引き上げられる。
比較回路２の出力は、インバータＵを経てドライブ信号
発生回路Ｇからのドライブ信号が一方の端子に入力する
ゲートＮの他方の端子に人力すると共に、後述する第２
の時定数回路１０を介して入力端子２ａにフィードバッ
クする。第２の時定数回路１０は、コンデンサ１１．抵
抗１２．逆流阻止用のダイオード１３およびコンデンサ
１１の電荷放電用のダイオード１４（Ｓは放電経路）か
ら形成される。
第２の時定数回路１０による時間は、振動型コンプレッ
サＤが起動失敗状態に陥った場合に、たとえ起動失敗が
継続してもスイッチング素子Ｐ等の駆動回路素子や駆動
コイルＡに損傷を与えない程度の時間（例えば、５ない
し１５秒程度の時間）に設定される。比較回路２の出力
がハイになると、前記時間だけは入力端子２ａの電位を
基準電圧Ｖ、より高いレベルに引き上げ、ハイの出力を
維持する。
なお、コンデンサ１５は、スピードアップ用のコンデン
サである。
起動スイッチＱまたは庫内温度検出器Ｒがら起動信号が
流れると、スイッチＳがオンとなる。また、最初、比較
回路２の出力はローであるから、ドライブ信号発生回路
Ｇからの信号がゲー）Ｎを介してスイッチング素子Ｐに
入力する。従って、振動型コンプレッサＤは作動を開始
する。前記起動信号は、基準電圧引上回路９を経て基準
電圧設定器６に流れ、比較回路２の基準電圧Ｖ、を所定
時間だけ引き上げる（例えば、定常時の２倍程度に）。
振動型コンプレッサＤの起動に伴って負荷電流が流れ、
負荷電流検出素子りに電圧が発生すると、この電圧は、
第１の時定数回路５により一定時間遅延されて比較回路
２の入力端子２ａに入力される。
しかし、起動時における電流は定格電流の１．５倍程度
であるから、前記のように引き上げられている基準電圧
を超えることはない。それゆえ、振動型コンプレッサＤ
は連続的に作動する。
振動型コンプレッサＤが定常動作に移行すると、負荷電
流も定格値まで低下する。基準電圧の大きさも、基準電
圧引上回路９の時定数により決まる時間が経過すると、
起動信号に基づく電圧の引き上げがなくなって基準電圧
■３に低下する。
振動型コンプレッサＤが起動失敗状態に陥ると、負荷電
流が定格電流の１．５〜２倍程度まで上昇するから、負
荷電流検出素子りに発生する電圧信号も通常時の１．５
〜２倍程度まで上昇する。この電圧信号は、第１の時定
数回路５により定まる時間遅延されてから比較回路２に
入力され、基準電圧Ｖ、と比較される。この電圧信号は
、基準電圧■、を超える（そのように値を設定しておく
）ので、比較回路２はローレベルからハイレベルに切り
替わってゲートＮを閉にする。ドライブ信号発生回路Ｇ
からの信号がスイッチング素子Ｐに入力するのが阻止さ
れ、保護動作がなされる。
これにより、負荷電流検出素子りからの電圧信号は零レ
ベルになるが、比較回路２から出力したハイレベル信号
は、第２の時定数回路１０を介して比較回路２の入力端
子２ａに帰還され、入力端子２ａを高い値に保持する。
これにより前記保護動作がしばらく継続される。
なお、ダイオード１４は、コンデンサ１１の電荷を放電
するためのものである。
第２の時定数回路１０で定まる時間が経過して入力端子
２ａの電位が下がると、比較回路２はローレベル信号を
出力して再びスイッチング素子Ｐを作動させて振動型コ
ンプレッサＤに駆動電力を供給する。再び起動失敗する
と再び過電流が流れて前記動作を繰り返す。
このように、第２の時定数回路１０により定まる時間間
隔をもって電力を間歇的に供給して、起動が出来れば以
後通常運転をｋＵ’ｉＡする。
他方、振動型コンプレッサＤの駆動コイルＡ等が短絡し
たような場合には、起動時や起動失敗時の負荷電流より
温かに大きな電流が流れるから、第１の時定数回路５の
コンデンサ４が急速に充電される。そのため、起動失敗
時や起動時に比較して極めて短時間の内に比較回路２の
入力端子２ａが基準電圧■、を超える。
これにより、比較回路２はハイレベルとなってスイッチ
ング素子Ｐをオフとし、過電流保護を行う。
なお、起動時に短絡を起こした場合であるが、基準電圧
が起動信号によって通常時の２倍程度に引き上げられて
いるとしても、短絡電流はそれより大きいため、直ちに
過電流保護回路１は動作する。
第４図に、起動失敗時と短絡時の電流の変化を示す、第
４図において曲線イはロック時の電流を示し、曲線口は
短絡時の電流を示す。
曲線イで間歇的に電流が大になっているのは、起動失敗
状態においては過電流保護回路の保護動作が間歇的に解
除されるためである。曲線イー１の部分は、起動した状
態を示す。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overcurrent protection circuit for a vibration type cooling device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 3 are the same as in FIG. 3 is a resistor, 4 is a capacitor, 5 is a first time constant circuit, 6 is a reference voltage setter, 7 is a resistor, 8 is a capacitor, 9 is a reference voltage pull-up circuit, and 10 is a second time constant circuit. , 11 is a capacitor, 12 is a resistor, 13 and 14 are diodes, 15 is a capacitor, Q is a start switch, and R is an internal temperature detector. In the overcurrent protection circuit 1, a first circuit consisting of a resistor 3 and a capacitor 4 is connected to an input terminal 2a of a comparator circuit 2 consisting of an operational amplifier.
A signal from the load current detection element is inputted via the time constant circuit 5. Further, the reference voltage V from the reference voltage setting device 6 is input to the input terminal 2b. However, when the start switch Q and the internal temperature detector R are turned on, the value of the reference voltage is raised by the reference voltage pull-up circuit 9. The output of the comparator circuit 2 passes through the inverter U and is input to the other terminal of a gate N to which the drive signal from the drive signal generation circuit G is input, and also to the second terminal to be described later.
It is fed back to the input terminal 2a via the time constant circuit 10. The second time constant circuit 10 includes a capacitor 11. Resistance 12. It is formed of a diode 13 for blocking reverse current and a diode 14 (S is a discharge path) for discharging the charge of the capacitor 11. The time determined by the second time constant circuit 10 is such that when the vibratory compressor D falls into a startup failure state, the drive circuit elements such as the switching element P and the drive coil A will not be damaged even if the startup failure continues. It is set to a certain amount of time (for example, about 5 to 15 seconds). When the output of the comparator circuit 2 becomes high, the potential of the input terminal 2a is raised to a level higher than the reference voltage V for the above period, and the high output is maintained. Note that the capacitor 15 is a speed-up capacitor. When a start signal is sent from the start switch Q or the internal temperature detector R, the switch S is turned on. Furthermore, since the output of the comparator circuit 2 is initially low, the signal from the drive signal generation circuit G is input to the switching element P via the gate. Therefore, the vibratory compressor D starts operating. The activation signal flows through the reference voltage pull-up circuit 9 to the reference voltage setter 6, and raises the reference voltage V of the comparator circuit 2 for a predetermined period of time (for example, to about twice the normal level). When the vibration compressor D starts, load current flows.
When a voltage is generated across the load current detection element, this voltage is
The signal is delayed for a certain period of time by the first time constant circuit 5 and is input to the input terminal 2a of the comparator circuit 2. However, since the current at startup is about 1.5 times the rated current, it does not exceed the reference voltage raised as described above. Therefore, the vibratory compressor D
operates continuously. When the vibrating compressor D shifts to steady operation, the load current also decreases to the rated value. The magnitude of the reference voltage also changes as time passes, which is determined by the time constant of the reference voltage pull-up circuit 9.
The voltage is no longer raised based on the activation signal and drops to the reference voltage (3). When the vibrating compressor D fails to start, the load current increases to about 1.5 to 2 times the rated current, so the voltage signal generated at the load current detection element also increases to 1.5 times the normal value.
It increases to about 2 times. This voltage signal is delayed by a time determined by the first time constant circuit 5, and then input to the comparison circuit 2, where it is compared with the reference voltage V. Since this voltage signal exceeds the reference voltage (2) (the value is set as such), the comparator circuit 2 switches from a low level to a high level and closes the gate N. Drive signal generation circuit G
A signal from the switching element P is prevented from being input to the switching element P, and a protective operation is performed. As a result, the voltage signal from the load current detection element becomes zero level, but the high level signal output from the comparator circuit 2 is fed back to the input terminal 2a of the comparator circuit 2 via the second time constant circuit 10. , holds the input terminal 2a at a high value. This allows the protection operation to continue for a while. Note that the diode 14 is for discharging the charge of the capacitor 11. When the time determined by the second time constant circuit 10 passes and the potential of the input terminal 2a decreases, the comparator circuit 2 outputs a low level signal and operates the switching element P again to supply driving power to the vibration compressor D. supply If startup fails again, overcurrent flows again and the above operation is repeated. In this way, power is intermittently supplied at time intervals determined by the second time constant circuit 10, and if startup is possible, normal operation is thereafter performed at kU'iA. On the other hand, if the drive coil A of the vibrating compressor D is short-circuited, a current that is warmer and larger than the load current at startup or startup failure will flow, so the capacitor 4 of the first time constant circuit 5 will quickly is charged to. Therefore, the input terminal 2a of the comparator circuit 2 exceeds the reference voltage (2) within a very short time compared to when starting fails or when starting. As a result, the comparator circuit 2 becomes high level, turns off the switching element P, and performs overcurrent protection. In addition, in the case where a short circuit occurs during startup, even if the reference voltage is raised to about twice the normal voltage by the startup signal, the short circuit current is greater than that, so the overcurrent protection circuit 1 operates immediately. . FIG. 4 shows the changes in current when startup fails and when a short circuit occurs. In FIG. 4, curve A shows the current when locked, and the curve end shows the current when short circuit occurs. The reason why the current intermittently increases in curve A is because the protective operation of the overcurrent protection circuit is intermittently canceled in the startup failure state. The portion of curve E1 indicates the activated state.
以上述べた如く、本発明によれば、次のような効果を奏
する。
■ 起動時にあっては、比較回路の基準電圧を一時的に
引き上げるから、定常時の電流より大なる起動電流が流
れても過電流保護回路が動作することはない。
■ 振動型コンプレッサに起動失敗が発生した場合には
、−力負荷電流を遮断するが、間歇的に再起動を試みつ
つ、人手を煩わせることなく自動的に運転を継続するこ
とが出来るようになった。
■ 駆動コイルの短絡の場合には、駆動電力を瞬時に遮
断してコイル等を焼損から確実に保護することが出来る
。As described above, the present invention provides the following effects. - At startup, the reference voltage of the comparator circuit is temporarily raised, so even if a startup current larger than the steady state current flows, the overcurrent protection circuit will not operate. ■ If a vibratory compressor fails to start, the negative load current is cut off, but it is now possible to continue operation automatically without the need for human intervention while attempting to restart intermittently. became. ■ In the case of a short circuit in the drive coil, the drive power can be cut off instantly to reliably protect the coil etc. from burnout.
第１図・・・本発明の実施例にかかわる振動型冷却袋装
置の過電流保護回路
第２図・・・振動型コンプレッサを用いた冷却装置の概
略図
第３図・・・振動型冷却装置の従来の過電流保護回路第
４図・・・起動失敗時と短絡時の電流の変化を示す図
図において、１は過電流保護回路、２は比較回路、３は
抵抗、４はコンデンサ、５は第１の時定数回路、６は基
準電圧設定器、７は抵抗、８はコンデンサ、９は基準電
圧引上回路、１０は第２の時定数回路、１１はコンデン
サ、Ｄは振動型コンプレッサ、Ｇはドライブ信号発生回
路、Ｌは負荷電流検出素子、Ｎはゲート、Ｐはスイッチ
ング素子、Ｘ、 Ｙは電源端子である。
特許出願人 澤藷電機株式会社
代理人弁理士 森 １） 寛（外３名）■
第 １ 図
第２図
第３図
第４図Fig. 1: Overcurrent protection circuit of a vibrating cooling bag device according to an embodiment of the present invention Fig. 2: Schematic diagram of a cooling device using a vibrating compressor Fig. 3: Vibrating cooling device Conventional overcurrent protection circuit Figure 4: In the diagram showing the changes in current when startup fails and when short circuit occurs, 1 is the overcurrent protection circuit, 2 is the comparison circuit, 3 is the resistor, 4 is the capacitor, and 5 is the overcurrent protection circuit. is a first time constant circuit, 6 is a reference voltage setter, 7 is a resistor, 8 is a capacitor, 9 is a reference voltage pull-up circuit, 10 is a second time constant circuit, 11 is a capacitor, D is a vibration type compressor, G is a drive signal generation circuit, L is a load current detection element, N is a gate, P is a switching element, and X and Y are power supply terminals. Patent applicant: Sawatoshi Denki Co., Ltd. Patent attorney Mori 1) Hiroshi (3 others) ■ Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
入力端子の信号より大になった時振動型コンプレッサへ
の駆動電力を遮断する信号を出力する比較手段と、前記
負荷電流検出手段と前記第１の入力端子との間に接続さ
れた第１の時定数回路と、第２の入力端子へ入力される
基準電圧と、起動してから定常運転に移るまでの時間だ
け前記基準電圧を引き上げる手段と、前記第１の入力端
子と出力端子との間に接続され前記第１の時定数回路の
時定数より大なる時定数をもつ第２の時定数回路とを備
えることを特徴とする振動型冷却装置の過電流保護回路
。load current detection means; comparison means for outputting a signal for cutting off drive power to the vibratory compressor when the signal at the first input terminal becomes larger than the signal at the second input terminal; and the load current detection means. and the first input terminal; a reference voltage input to the second input terminal; and a second time constant circuit connected between the first input terminal and the output terminal and having a time constant larger than the time constant of the first time constant circuit. Overcurrent protection circuit for vibration type cooling equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32501987A JPH086684B2 (en) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Overcurrent protection circuit for vibration cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32501987A JPH086684B2 (en) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Overcurrent protection circuit for vibration cooling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167471A true JPH01167471A (en) | 1989-07-03 |
| JPH086684B2 JPH086684B2 (en) | 1996-01-29 |
Family
ID=18172232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32501987A Expired - Lifetime JPH086684B2 (en) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Overcurrent protection circuit for vibration cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086684B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113030551A (en) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 上海三菱电机·上菱空调机电器有限公司 | Overcurrent detection circuit, overcurrent detection method, and storage medium |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP32501987A patent/JPH086684B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113030551A (en) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 上海三菱电机·上菱空调机电器有限公司 | Overcurrent detection circuit, overcurrent detection method, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH086684B2 (en) | 1996-01-29 |
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